FR2906800A1

Liquid suspension of cerium oxide particles and method for preparing the same

Abstract

The invention relates to a suspension of cerium oxide particles whose particles (secondary particles) have an average size of at most 200 nm, these secondary particles being made up of primary particles whose sizes have an average value of at most 100 nm with a standard deviation of at most 20%. This suspension is prepared from a solution of a cerium III salt, comprising cerium IV or hydrogen peroxide, which is brought into contact in the presence of nitrate ions and under an inert atmosphere with a base; the medium obtained is subjected to a heat treatment under an inert atmosphere then acidified and washed. The powder is obtained by drying and calcining the suspension. The suspension and powder can be used for polishing.

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Projected expiry 9 October 2026.

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17 claims: 6 independent, 11 dependent

  1. 1
    REVENDICATIONS 1- Suspension de particules d’oxyde de cérium dans une phase liquide, caractérisée en ce que ces particules (particules secondaires) présentent une taille moyenne d’au plus 200 nm, ces particules secondaires étant constituées de particules primaires dont les tailles présentent une valeur moyenne d’au plus 100 nm avec un écart type d’au plus 20%.
  2. 2
    2- Suspension selon la revendication 1, caractérisée en ce que les particules primaires ont des tailles qui présentent un écart type d’au plus 15%.
  3. 3
    3- Suspension selon la revendication 2, caractérisée en ce que les particules primaires ont des tailles qui présentent un écart type d’au plus 10%.
  4. 4
    4- Suspension selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les particules primaires ont des tailles qui présentent une valeur moyenne d’au plus 80 nm, plus particulièrement d’au plus 60 nm.
  5. 5
    5- Suspension selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les particules secondaires présentent un indice de dispersion d’au plus 0,5.
  6. 6
    6- Suspension selon la revendication 5, caractérisée en ce que les particules secondaires présentent un indice de dispersion d’au plus 0,4, plus particulièrement d’au plus 0,3.
  7. 7
    7- Suspension selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les particules secondaires présentent une taille moyenne d’au plus 150 nm, plus particulièrement d’au plus 100 nm.
  8. 8
    8- Suspension selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la phase liquide est l’eau.
  9. 9
    9- Suspension selon l’une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que la phase liquide est un solvant organique.
  10. 10
    10- Procédé de préparation d’une suspension selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend les étapes suivantes :- (a) on prépare une solution d’un sel de cérium III qui comprend en outre du cérium IV;- (b) on met en contact sous atmosphère inerte cette solution avec une base ce par quoi on obtient un précipité;- (c) on soumet le milieu obtenu à l’étape précédente à un traitement thermique sous atmosphère inerte, au moins une des étapes (a), (b) ou (c) étant conduite en présence d’ions nitrates;- (d) on effectue successivement mais dans un ordre quelconque une acidification et un lavage du milieu ainsi obtenu ce par quoi on obtient la suspension.
  11. 11
    11- Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que la solution d’un sel de cérium III de l’étape (a) contient du cérium IV dans une proportion molaire cérium IV/cérium III comprise entre 1/5000 et 1/50.
  12. 12
    12- Procédé selon la revendication 10 ou 11, caractérisé en ce que la teneur en ions nitrates lors de la mise en œuvre au moins une des étapes (a), (b) ou (c) exprimée par le rapport molaire NO 3 7Ce 3+ est comprise entre 1/3 et 5.
  13. 13
    13- Procédé de préparation d’une suspension selon l’une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu’il comprend les étapes suivantes :- (a) on prépare une solution d’un sel de cérium III qui comprend en outre de l’eau oxygénée;- (b) on met en contact sous atmosphère inerte cette solution avec une base ce par quoi on obtient un précipité;- (c) on soumet le milieu obtenu à l’étape précédente à un traitement thermique sous atmosphère inerte, au moins une des étapes (a), (b) ou (c) étant conduite en présence d’ions nitrates;- (d) on effectue successivement mais dans un ordre quelconque une acidification et un lavage du milieu ainsi obtenu ce par quoi on obtient la suspension.
  14. 14
    14- Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que la solution de la première étape contient de l’eau oxygénée dans une proportion molaire H2O 2 /Ce III comprise entre 1/10000 et 1/100.
  15. 15
    15- Procédé selon l’une des revendications 10 à 14, caractérisé en ce qu’on effectue le traitement thermique à une température d’au plus 95°C.
  16. 16
    16- Poudre redispersible de particules d’oxyde de cérium, caractérisée en ce 5 qu’elle est obtenue par séchage puis calcination d’une suspension selon l’une des revendications 1 à 9 et en ce qu’après redispersion dans une phase liquide elle conduit à une suspension selon l’une des revendications 1 à 9.
  17. 17
    17- Suspension pour polissage, caractérisée en ce qu'elle comprend une 10 suspension selon l'une des revendications 1 à 9, ou une suspension telle qu'obtenue par le procédé selon l'une des revendications 10 à 15, ou une suspension obtenue par redispersion dans une phase liquide de la poudre selon la revendication 16.
Independent claims17